ONAN ve ONAF kazanı arasındaki imalat farkı
ONAN ONAF farkı, satın alma şartnamesinde tek harflik bir değişiklik gibi görünür; kazan imalathanesinde ise kesim listesinden boya kabinine kadar uzanan bir dizi karar demektir. Aynı güçteki iki trafo için çizilen iki kazan, dışarıdan bakınca birbirinin aynısıdır. Farkı yaratan şey, ikincisinin üzerine bir gün fan takılacağını bilerek kaynak yapılmış olmasıdır.
Bu yazı soğutma teorisini tekrar etmiyor. Sorusu şu: ONAF çalışacak bir trafonun kazanı, ONAN çalışacak olandan hangi noktalarda farklı imal edilir ve bu farklar tasarımda tanımlanmazsa sahada ne kırılır. Fan konsolunun kaynak yeri, radyatör kolektör aralığı, termometre cebi sayısı, besleme kutusu ankrajı ve titreşim yükü tek tek ele alınıyor.
Sonunda alanın en çok sorulan sorusuna da cevap veriyoruz: elinizdeki ONAN kazanı sonradan ONAF'a çevrilebilir mi, çevrilirse neyi kaybedersiniz.
ONAN ve ONAF kodu imalatçıya ne söyler
IEC 60076-2, yağa daldırılmış trafoların soğutma biçimini dört harfle kodlar. Birinci harf iç soğutucu akışkanı (O: mineral yağ), ikinci harf bu akışkanın dolaşımını (N: doğal, F: cebri), üçüncü harf dış soğutucu ortamı (A: hava), dördüncü harf ise dış ortamın dolaşımını gösterir. ONAN'da hava doğal konveksiyonla, ONAF'ta fanla hareket eder. Yağ tarafı her iki kodda da doğaldır; yani pompa yoktur, değişen tek şey radyatör yüzeyinden geçen havadır.
İmalatçı için bu kodun pratik karşılığı şudur: ONAF, kazanın üzerine dönen bir makine bağlanacağı anlamına gelir. Kazan artık yalnızca statik yağ basıncını ve nakliye yükünü taşıyan bir gövde değildir; sürekli titreşim üreten bir ekipmanın da taşıyıcısıdır.
Aynı standardın sıcaklık artış sınırları da tasarımı bağlar. IEC 60076-2, mineral yağlı ve doğal yağ dolaşımlı trafolarda üst yağ sıcaklık artışını 60 K, sargı ortalama sıcaklık artışını 65 K ile sınırlar. ONAF kademesi, bu sınırlar aşılmadan daha yüksek bir anma gücünde çalışabilmek için vardır. IEC 60076-1, bir trafonun birden fazla anma gücüne sahip olmasına izin verir; etikette 1000/1250 kVA gibi ikili bir değer görüyorsanız ikinci değer fanlı kademedir.
Bu noktada trafo kazanı imalatçısının bilmesi gereken tek şey vardır: hangi kademede kaç radyatör paneli, kaç fan ve hangi eksenlerde çalışacak. Bu bilgi kesim listesi açılmadan önce gelmelidir; sonrasında gelirse doğrudan maliyet doğurur.
Kazan gövdesinde neyin değiştiği, neyin değişmediği
İyi haber şu: gövdenin büyük kısmı değişmez. ST37 sac kalınlıkları, taban ve kapak flanş ölçüleri, kaldırma kulakları, kaynak ağız hazırlıkları ve hidrostatik sızdırmazlık testi her iki tipte aynıdır. Dalga duvar üretiminde kullandığımız 1,2 ve 1,5 mm sac kalınlıkları ONAF için de aynıdır, çünkü dalga duvarın kendisi fan taşımaz.
Değişen şey yerel takviyelerdir. ONAF'a hazır bir kazanda şu dört bölge farklı planlanır:
- Fan konsolunun oturacağı bölgede kazan yan yüzeyine veya radyatör kolektörüne takviye laması eklenir.
- Termostat ve sıcaklık sensörü cepleri artar; tek cep yerine iki veya üç cep kapak sacına kaynatılır.
- Fan besleme kutusunun ankraj ayakları gövdeye kaynaklı olarak hazırlanır.
- Kablo yolu için kelepçe pabuçları boya öncesinde yerine konur.
Bu dört maddenin ortak özelliği, hepsinin boya öncesi işlem olmasıdır. Yüzey hazırlığını ISO 8501'e göre Sa 2 1/2 seviyesinde yapıp ISO 12944 C4/C5 için 120 mikron kuru film uyguladıktan sonra kazana kaynak yapmak, o bölgedeki koruma sistemini bitirir. Sahada rötuş yapılabilir ama fabrika kalitesinde bir kaplama sahada tekrarlanamaz.
Dalga duvar geometrisi de dolaylı olarak etkilenir. ONAF'ta ısı atımının ağırlığı radyatör grubuna kayar; bu durumda dalga duvar yüksekliği ve dalga adımı ONAN'daki kadar belirleyici olmaktan çıkar, ancak fan hava akışının dalga duvar yüzeyine çarpıp geri dönmemesi için radyatör grubunun gövdeden uzaklığı yeniden hesaplanır.
Fan konsolu: kaynak yeri, takviye ve titreşim yükü
ONAF kazanında en çok hata yapılan yer fan konsoludur. Konsol, fanın ağırlığını değil, fanın ürettiği dinamik yükü taşır. 50 Hz şebekede 4 kutuplu bir fan motoru yaklaşık 1400 dev/dak, 6 kutuplu olanı yaklaşık 900 dev/dak döner. Bu, saniyede 15 ila 23 çevrim demektir ve dengesizlik ne kadar küçük olursa olsun kaynak dikişine sürekli yorulma yükü biner.
Kritik kural şudur: fan konsolu doğrudan dalga duvar sacına kaynatılmaz. Dalga duvarın 1,2 mm civarındaki cidarı yorulma çatlağına açık bir bölgedir ve o çatlak yağ kaçağı demektir. Konsol ya radyatör kolektör borusuna, ya gövde üzerindeki takviye lamasına, ya da radyatör grubunu taşıyan ayrı bir çelik iskelete bağlanır.
Kaynak tarafında uyguladığımız yaklaşım
- Konsol tabanı altına gövde sacından daha kalın bir takviye laması yerleştirilir; yük tek bir dikişe değil, lamanın çevresine dağıtılır.
- Köşe kaynakları kesintisiz atılır. Aralıklı dikiş, titreşim altında her dikiş sonunda gerilme yığılması yaratır.
- Kaynak başlangıç ve bitiş noktaları konsolun köşesine denk getirilmez; köşe, gerilmenin en yüksek olduğu yerdir.
- Kaynaklı çelik yapı imalatı EN 1090 kapsamında ve projeye uygun EXC sınıfında yürütülür; kaynak prosedürleri WPS/WPQR ile belgelenir, kaynak kalite gerekleri için EN ISO 3834-2 uygulanır.
Bir konsol dikişi sahada çatladığında maliyet, o konsolun kendisiyle sınırlı kalmaz: trafo devreden alınır, yağ seviyesi düşürülür ya da yağ boşaltılır, kaynak yapılır, boya bozulur, tekrar test edilir. Atölyede on dakikada kaynatılan bir takviye lamasının karşılığı budur.
Radyatör kolektör aralığı ve fan yerleşimi
Radyatör panelleri kolektör borularına belirli bir merkez aralığıyla bağlanır. Sektörde yaygın panel merkez aralıkları 45 mm ve 50 mm'dir. ONAN'da bu aralık doğal konveksiyonun yeterli olacağı en sık değerde seçilebilir; ONAF'ta ise fanın üflediği havanın panel aralarından çıkabilmesi gerekir. Aralık daralırsa fan basınç kaybına çalışır, güç harcar ama beklenen sıcaklık düşüşünü vermez.
İkinci konu fanın nereye baktığıdır. Radyatör grubunun altından yukarı üfleyen düzende hava, yağın doğal yükselme yönüyle aynı yönde hareket eder; yandan üfleyen düzende panel derinliği boyunca hava dağılımı eşitsizleşir ve arka sıradaki paneller daha az soğur. Fan yerleşimi tasarımda değişirse konsol yerleri, kablo yolu ve besleme kutusu ankrajı da değişir; bu yüzden fan sayısı ve yönü kesim listesinden önce netleşmelidir.
| Kriter | ONAN kazanı | ONAF'a hazır kazan | Dayanak |
|---|---|---|---|
| Üst yağ sıcaklık artışı sınırı | 60 K | 60 K (fanlı kademede de aynı) | IEC 60076-2 |
| Sargı ortalama sıcaklık artışı sınırı | 65 K | 65 K | IEC 60076-2 |
| Radyatör panel merkez aralığı | 45 mm yaygın | 50 mm tercih edilir | Sektör uygulaması |
| Fan motoru devri | Yok | 900-1400 dev/dak | 4 ve 6 kutuplu, 50 Hz |
| Fan konsolu takviye laması | Gerekmez | Gövde sacından kalın, kesintisiz köşe kaynağı | EN 1090 + EN ISO 3834-2 |
| Sıcaklık ölçüm cebi sayısı | 1 adet | 2-3 adet | Şartname / termostat kataloğu |
| Dalga duvar sac kalınlığı | 1,2-1,5 mm | 1,2-1,5 mm (değişmez) | İmalat standardımız |
| Besleme kutusu koruma sınıfı | Yok | En az IP55 | IEC 60529 |
| Yüzey hazırlığı ve kaplama | Sa 2 1/2, 120 mikron | Sa 2 1/2, 120 mikron | ISO 8501, ISO 12944 C4/C5 |
| Sızdırmazlık testi | Hidrostatik, cep kaynakları dahil | Hidrostatik, tüm cep kaynakları tamamlandıktan sonra | İmalat prosedürü |
Tablodaki değerlerden sıcaklık artış sınırları IEC 60076-2'den, kaplama kalınlığı ve ortam sınıfı ISO 12944'ten, yüzey hazırlığı ISO 8501'den gelir. Panel aralığı ve devir sayısı ise sektörde yaygın uygulama değerleridir ve projeye göre değişir.
Termostat ve PT100 cebi: kaç adet, nereye, ne zaman
Sıcaklık ölçüm cebi, kapak sacına kaynatılan, içi yağ dolu ve tabanı kapalı bir kovandır. Termometre veya PT100 elemanı bu cebin içine girer, yağa doğrudan temas etmez. ONAN kazanında çoğu zaman tek cep yeterlidir: yağ sıcaklığı göstergeli termometre. ONAF kazanında ise en az iki, çoğu şartnamede üç cep istenir.
- Yağ sıcaklığı termometresi: gösterge ve alarm/trip kontakları.
- Fan kumanda termostatı: fanları belirli bir üst yağ sıcaklığında devreye alır, histerezisle devreden çıkarır.
- Sargı sıcaklığı göstergesi veya yedek cep: akım imajlı sargı sıcaklık ölçümü isteniyorsa ayrı cep gerekir.
İmalat açısından kritik nokta zamanlamadır. Cep, kapak sacına boya öncesinde ve kazan hidrostatik teste girmeden önce kaynatılmalıdır. Cep kaynağı sızdırmazlık sınırının bir parçasıdır; test sonrası açılan her delik testi geçersiz kılar. Kapak üzerinde cep konumu seçilirken kaldırma kulakları, buşing flanşları ve genleşme deposu bağlantısıyla çakışma önceden kontrol edilir, çünkü montajda cebin üzerine anahtar giremiyorsa cep işe yaramaz.
Cep dişleri genellikle G 1/2 veya M27 gibi standart ölçülerde açılır; şartnamede belirtilmemişse termostat üreticisinin katalog ölçüsü esas alınır. Diş bölgesinin kaynak ısısıyla bozulmaması için diş açma işlemi kaynaktan sonra yapılır ya da diş bölgesi ısı girdisinden uzak tutulur. Bu ayrıntı gözden kaçarsa termostat sahada dişe oturmaz ve montaj ekibi kapağı sökmek zorunda kalır.
Fan besleme kutusu ankrajı, kablo yolu ve topraklama
Fanların beslendiği pano dış ortamda çalışır. IEC 60529'a göre en az IP55 koruma sınıfı istenmesi yaygın uygulamadır; tozlu ve yağmura açık sahalarda IP65 talep edilir. Bu kutunun kazana bağlanma biçimi, imalatta çoğu zaman gözden kaçan ama sahada en çok şikayet üreten detaydır.
Kutu doğrudan kazan sacına vidalanamaz; kazan gövdesine delik açmak sızdırmazlığı bozar. Doğru yöntem, gövdeye kaynaklı ayak lamaları hazırlamak ve kutuyu bu lamalara cıvatalamaktır. Lamalar boya öncesinde kaynatılır, delikleri boyadan önce açılır. Boya sonrası matkap, ISO 12944 C4/C5 için uygulanan 120 mikron kuru filmi delip korozyon başlangıç noktası yaratır.
Kablo yolu için de aynı mantık geçerlidir. Fan motorlarından panoya giden kablolar gövdeye kaynaklı kelepçe pabuçlarıyla taşınır; radyatör panellerine plastik kelepçeyle bağlanmaz, çünkü panel yüzeyi hem ısınır hem titreşir. Kablonun radyatör kanadıyla sürtündüğü her nokta, birkaç yıl içinde izolasyon aşınması demektir.
Topraklama tarafında kazan gövdesine en az iki topraklama pabucu kaynatılır; fan motoru gövdesi ile pano ayrı ayrı topraklanır. Ana kazan topraklama pabucu ile fan grubu topraklamasının aynı noktadan alınması, montajda karışıklık ve sonradan sökülen bağlantılar üretir. Trafo aksesuarları listesi hazırlanırken bu pabuçların sayısı ve konumu da yazılmalıdır.
ONAN kazanı sonradan ONAF'a çevrilebilir mi?
Kısa cevap: teknik olarak mümkündür, ama sahada yapıldığında kazandığınızdan fazlasını kaybedebilirsiniz. Karar şu üç soruya bağlıdır.
Birincisi, trafo bu güce dayanır mı? Fan takmak radyatörden atılan ısıyı artırır, sargının kendisini büyütmez. Sargı akım yoğunluğu, kaçak akı kaynaklı yerel ısınmalar ve yalıtım sistemi daha yüksek yükü kaldırmıyorsa fan yalnızca yağ sıcaklığını düşürür, güç artışı vermez. ONAF kademesinin trafo tasarımında öngörülmüş olması gerekir; yaygın uygulamada ONAF gücü ONAN gücünün yaklaşık %25 ila %33 üzerinde tanımlanır ve bu değer imalatçının tip testine dayanır, sahada varsayılamaz.
İkincisi, radyatör grubu buna uygun mu? Panel merkez aralığı dar seçilmiş, kolektör mesafesi fan çapına yetmiyor veya radyatör grubu duvara çok yakın monte edilmişse fanın verimi düşer. Bu üç kısıt sahada düzeltilemez, radyatör grubunun sökülüp yeniden konumlandırılmasını gerektirir.
Üçüncüsü, kaynak ve boya nasıl yapılacak? Sahada konsol kaynağı, yağ dolu bir kazanın yakınında sıcak iş demektir. Yağ seviyesinin düşürülmesi veya boşaltılması, ardından yağ işleme ve tekrar test gerekir. Kaynak bölgesinin boyası bozulur; sahada uygulanan rötuş boya, fabrikada Sa 2 1/2 yüzey hazırlığı üzerine atılan 120 mikronluk sistemle aynı ömrü vermez.
Pratik sonuç: dönüşüm ihtimali varsa bunu imalat aşamasında söyleyin. ONAF'a hazır bir kazan, ONAN kazanına göre birkaç lama, birkaç cep ve birkaç pabuç fazlası demektir; sonradan yapıldığında ise devre dışı kalma, yağ işleme ve boya onarımı demektir. Prototipten seri üretime geçiş sürecinde bu tür opsiyonları baştan tanımlamak, sonradan revizyondan her zaman ucuzdur.
Şartnamede ONAF'a hazır kazanı nasıl tarif edersiniz
Satın alma tarafındaysanız, “ONAF uyumlu” ifadesi tek başına hiçbir şey ifade etmez. Şartnameye şu maddeleri yazdığınızda imalatçının teklifi de, sorumluluğu da netleşir.
- Fan sayısı, çapı, devir sayısı ve besleme gerilimi; konsol yükü hesabı için gereklidir.
- Fan konsollarının bağlanacağı eleman: kolektör borusu, gövde takviye laması veya ayrı iskelet; hangisi olacağı yazılmalıdır.
- Konsol takviye laması kalınlığı ve kaynak tipi; aralıklı dikişin kabul edilmediği açıkça belirtilmelidir.
- Sıcaklık ölçüm cebi sayısı, diş ölçüsü ve konumları; cep kaynaklarının hidrostatik test öncesinde tamamlanmış olması.
- Fan besleme kutusu koruma sınıfı ve ankraj ayaklarının kaynaklı olarak, boya öncesinde hazırlanması.
- Kablo kelepçe pabuçlarının gövdeye kaynaklı olması, radyatör paneline bağlanmaması.
- Yüzey hazırlığı ISO 8501 Sa 2 1/2, kaplama ISO 12944 C4 veya C5 sınıfına göre 120 mikron kuru film.
- Kaynaklı imalat için EN 1090 ve EN ISO 3834-2 uygunluğu, WPS/WPQR sunumu, sac için EN 10204 3.1 muayene belgesi.
Bu maddeler, kazan teslim edildikten sonra tartışma çıkacak her başlığı önceden kapatır. Ankara'daki 2.450 m2'lik tesisimizde 12 kaynak istasyonu ve 8 mühendisten oluşan ekiple çalışırken bu listeyi teklif aşamasında birlikte doldurmayı tercih ediyoruz; çünkü fan konsolunun nereye kaynatılacağı sorusu, kesim listesi açıldıktan sonra sorulduğunda cevabı pahalılaşan bir sorudur.
Sıkça sorulan sorular
ONAN ve ONAF arasındaki fark nedir?
Her iki kodda da yağ dolaşımı doğaldır ve dış soğutucu havadır. Fark dördüncü harftedir: ONAN'da hava doğal konveksiyonla, ONAF'ta radyatör üzerine yerleştirilen fanlarla zorlanmış olarak hareket eder. Kodlamayı IEC 60076-2 tanımlar. Kazan imalatı açısından fark, ONAF kazanının fan konsolu takviyesi, ilave sıcaklık ölçüm cebi ve besleme kutusu ankrajı taşımasıdır.
ONAF fan takınca trafonun gücü ne kadar artar?
Yaygın uygulamada ONAF gücü, ONAN gücünün yaklaşık %25 ila %33 üzerinde tanımlanır; etikette 1000/1250 kVA gibi görünür. Ancak bu artış fanın kendisinden değil, trafonun tasarımından gelir. Sargı ve yalıtım sistemi bu yükü öngörmemişse fan takmak yalnızca yağ sıcaklığını bir miktar düşürür. IEC 60076-1 birden fazla anma gücü tanımlanmasına izin verir; gerçek değer imalatçının tip test raporunda yazar.
Mevcut ONAN trafoma sonradan fan taktırabilir miyim?
Trafo üreticisi ONAF kademesini tasarımda tanımlamışsa mümkündür; tanımlamamışsa fan takmak anma gücünü artırmaz. Ayrıca sahada konsol kaynağı, yağ seviyesinin düşürülmesini, sıcak iş iznini ve kaynak bölgesindeki boyanın yenilenmesini gerektirir. Sahada uygulanan rötuş, fabrikada Sa 2 1/2 yüzey hazırlığı üzerine atılan 120 mikron kaplamayla aynı ömrü vermez.
Fan konsolu neden dalga duvara kaynatılmaz?
Dalga duvar cidarı ince sacdan, tipik olarak 1,2 ile 1,5 mm arasında üretilir ve fanın saniyede 15 ila 23 çevrimlik dinamik yükünü sürekli taşıyacak bir eleman değildir. Bu dikişte oluşacak yorulma çatlağı doğrudan yağ kaçağı demektir. Konsol; radyatör kolektör borusuna, gövde takviye lamasına veya ayrı bir taşıyıcı iskelete bağlanır.
ONAF kazanında kaç adet sıcaklık ölçüm cebi olmalıdır?
En az iki cep gerekir: biri yağ sıcaklığı termometresi, biri fan kumanda termostatı için. Akım imajlı sargı sıcaklık göstergesi isteniyorsa üçüncü cep eklenir. Ceplerin tümü kapak sacına, boya öncesinde ve hidrostatik testten önce kaynatılmalıdır; test sonrası açılan her delik testi geçersiz kılar.
ONAF kazanı ONAN kazanından ne kadar pahalıdır?
Fiyat proje bazında değişir, ancak fark kalemleri bellidir: konsol takviye lamaları, ilave sıcaklık ölçüm cepleri, besleme kutusu ankraj ayakları, kablo kelepçe pabuçları ve bunların kaynak, yüzey hazırlığı ile kaplama işçiliği. Bu kalemler imalat aşamasında eklendiğinde küçük bir maliyettir; trafo sahada devreye alındıktan sonra eklendiğinde devre dışı kalma ve yağ işleme maliyeti eklenir.